package Leetcode.数组字符串;

import java.util.*;

/**
 * @Author kirito
 * @Date 2023/10/18 10:48
 * @PackageName:Leetcode.数组字符串
 * @ClassName: O时间插入删除和获取随机元素
 * @Description:
 * 实现RandomizedSet 类：
 *
 * RandomizedSet() 初始化 RandomizedSet 对象
 * bool insert(int val) 当元素 val 不存在时，向集合中插入该项，并返回 true ；否则，返回 false 。
 * bool remove(int val) 当元素 val 存在时，从集合中移除该项，并返回 true ；否则，返回 false 。
 * int getRandom() 随机返回现有集合中的一项（测试用例保证调用此方法时集合中至少存在一个元素）。每个元素应该有 相同的概率 被返回。
 * 你必须实现类的所有函数，并满足每个函数的 平均 时间复杂度为 O(1) 。
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 *
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 * 示例：
 *
 * 输入
 * ["RandomizedSet", "insert", "remove", "insert", "getRandom", "remove", "insert", "getRandom"]
 * [[], [1], [2], [2], [], [1], [2], []]
 * 输出
 * [null, true, false, true, 2, true, false, 2]
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 * 解释
 * RandomizedSet randomizedSet = new RandomizedSet();
 * randomizedSet.insert(1); // 向集合中插入 1 。返回 true 表示 1 被成功地插入。
 * randomizedSet.remove(2); // 返回 false ，表示集合中不存在 2 。
 * randomizedSet.insert(2); // 向集合中插入 2 。返回 true 。集合现在包含 [1,2] 。
 * randomizedSet.getRandom(); // getRandom 应随机返回 1 或 2 。
 * randomizedSet.remove(1); // 从集合中移除 1 ，返回 true 。集合现在包含 [2] 。
 * randomizedSet.insert(2); // 2 已在集合中，所以返回 false 。
 * randomizedSet.getRandom(); // 由于 2 是集合中唯一的数字，getRandom 总是返回 2 。
 * @Version 1.0
 *
 * 由题意的，O（1）的数据结构想到了哈希表
 * 然后能够做到插入，删除，获取元素的话，可以用一个变长数组来实现
 */
public class RandomizedSet {
    List<Integer> nums;
    Map<Integer, Integer> map;
    Random random;

    public RandomizedSet() {
        nums = new ArrayList<Integer>();
        map = new HashMap<Integer, Integer>();
        random = new Random();
    }

    public boolean insert(int val) {
        if (map.containsKey(val)) {
            return false;
        }
        int index = nums.size();
        nums.add(val);
        map.put(val, index);
        return true;
    }

    public boolean remove(int val) {
        if (!map.containsKey(val)) {
            return false;
        }
        int index = map.get(val);
        int last = nums.get(nums.size() - 1);
        nums.set(index, last);
        map.put(last, index);
        nums.remove(nums.size() - 1);
        map.remove(val);
        return true;
    }

    public int getRandom() {
        int r = random.nextInt(nums.size());
        return nums.get(r);
    }
}
